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FRED可以计算一个给定系统的MTF，本教程解释了如何来实现这个功能。 ~nU9j"$
rP7
QW)NF 建立系统 c.Hw
K\IU 0H>gMXWE]
这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜，将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜，参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10，该透镜的像平面位于近轴焦点处。 5aW#zgxXg
4z( B`t~7
 xH:L6K/c VqW5VL a 光线聚焦的几何面是一个简单的表面，它的位置规范与透镜的第二个面是一致的，并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 V s l,u S._2..%G  o}:x-Y sk3 9[9 光源是一个44*44格的相干光，类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波，波长为0.55 μm，功率为一个单位。 G)I`
M4}*n Z3{1`"\<K
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B;(U ?gC
 M{G}-QK_ .
Cd RJ@Lf 分析 Jk(V ]
~M^ [ 这个系统的点扩散函数： [%bGs1U • Log (Normal PSF) ,b!D8{W"N • λ = 0.55 mm r6uN6XCM • 0.32 waves 3rd order spherical G4SA
u • EPD = 10 mm T{Xd > • f/# = 9.68 u* 2?Gky 点扩散函数如下图： 3#t#NW* e
P'tXG
 ,M{G
X 4Z%1eOR9V cdL ]s^z 系统的点扩散函数是： )1#/@cU • Log (Normal PSF) p =nbsS~": • λ = 0.55 mm K:'^f? P • 1 wave 3rd order spherical K9Mz4K_ • EPD = 13.31 mm C\5G43` • f/# = 7.27 YT+b{ 点扩散函数如下图： */IiL%g4u XjL 3Ar*
 /.7RWy`
S=)
c7t?a 演算 Y dO*5Gb6
e7"T37 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率，分析面的最小半宽需满足以下要求： [G$ #jUt/O <(> t"<
 `OMX 9i
+^(_S9CO 在这个等式中变量定义如下： @-[}pZ/ • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)（分析面的像素数用于照度分布函数） FCNYfjB% • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)（分析面的半宽度用于照度分析函数） o%~fJx:]y • Δx == pixel size in lens units（透镜的像素大小单位）= 2w/Nx %]I#]jR • Nf == number of pixels in the transform grid（在转换网格中的像素数）; 7d>w]R ,Z • the transform grid must have 2n x 2n pixels（转换网格一定要有2n x 2n个像素） (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) _1E c54D • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx（FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格，Nf应大于等于Nx） xP'0a • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128（如果Nx=127，FRED就将Nf 设置为128） 1ygEyC[1 • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 WRu(F54Sk • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ben-<3r • Δf == pixel size in 1/lens units （1个透镜单元的像素大小）= 1/(Nf*Dx) ;]1t| td8 • λ == wavelength in lens units（透镜单元的波长） <rgK}&q
• F == focal length（焦距） sc+%v1Y#} • D == entrance pupil diameter（入瞳直径） Rw0|q
=5Db^ 比较 iT==aJ=~/&
^/E'Rf3[A 在下图中： 0>CG2 SRn 透镜EPD=10mm >I4BysR 截止频率=184lp/mm -y!Dg6 A 图像平面网格=128*128像素，在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 |
CFG<] (.!9  `Z,WKus 在下面的图表中： :1 qLRr 透镜EPD=13.31 mm #1 $4<o#M 截止频率=250 lp/mm z{OL+-OY 图像平面网格=128*128像素，在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm Mu` _^gG q-Z<.GTq  B)@Xz<Q
_@>*]g
杂散光对评价函数的影响 MV$E_@pg ]>)shH=Yx 增加第一表面的BTDF函数，TIS=0.27，表面粗糙度为：90埃 j;}-x1R
&q|vvF<G
 j7&#R+f ^}$t ( t 则可以看到表面粗糙对MTF的影响： m,+PYq
E8kD#tL
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